也被称为中国最古老的指南针
指南针的足迹
因为人们对生活环境很熟悉，所以明确了“东南西北”方向的概念，所以不会迷路。如果我们在没有星星的夜晚，漆黑的郊外原野，人迹稀少的深山林，无边无际的沙漠，烟波浩瀚的大海。。。应该利用什么来辨别方向？答案是——指南针。
机械构造巧妙的导向车
发明指南针以前，我们的祖先为了识别方向而发明了引导车。据说四千多年前，古代黄帝的时候开始有指南车登场。
那时，黄帝的部族和别的部族联盟发生了战争，那个部族的首领蚩尤有引起大雾的妖法，黄帝族的士兵不知道方向使之混乱，战败了。于是黄帝召集谋士仔细研究，制作指示方向的引导车再次出兵，最终战胜了蚩尤。
当然，这些只是传说。根据古书记载，我国在春秋时代确实有引导车，之后各个朝代也有关于引导车的记载。像东汉科学家一样
三国时代的魏科学家马钧、东晋时代的赵魏猛和解飞、5世纪初期的秦令狐生、9世纪初期的唐金公立、11世纪北宋中期的燕肃和吴德仁前后制造过引导车。南北朝时代的数学家祖冲之曾经修复过只剩下壳的导向车。
以前的人做的车都是自己做的，所以那个设计、规格大小不能完全一致。我没见过像魏国那样的马钧导游车，但是经过巧妙的设计，自己制作了精巧的导游车，被皇帝占领了。历代史书中，导游车的记载很简单，缺乏具体的机械构造设计描述。到北宋时代为止的燕肃，在西历1027年向皇帝献上指南车时写着呈文，在『宋史』中记载了详细介绍指南车的形状和内部构造。由此，历代的引导车的具体构造为后世所知。
燕肃制造的导向车是由四匹马牵引的两轮车，车上安装有长方形的车箱，车箱外面装饰着栩栩如生的雕刻和色彩鲜艳的图画，车箱内有采用机械传动原理的大小齿轮联动装置大齿轮平放在车箱的正中央，中心耸立着一根棍子，前端安装着一个伸出手臂指向方向的木人。但是，在使用车辆之前，必须调整木人所指的方向--南方的位置。
那么，引导车的奥义在哪里呢。以前的导向车的钥匙是齿轮传动机构的设计，现代的机械制造被称为“差动齿轮系”--能够自动分离的齿轮系统。
车辆从正南方向偏离向左向东）拐的话，车辕前端向左移动，右端向右向西移动，适当地抵消车辆向左拐的影响，不使木人手臂所指的方向发生变化。向右（即向西拐的情况下，原理也相同。车辆向正南方向行驶的话，车辆和木人下的大齿轮会分离，所以木人不会受到车轮旋转的影响。《中国科学技术史稿》中评论：导游车是古代巧妙的自动化机器，结构都很简单，构思非常灵巧，是我国古代技术的卓越成就。
导向车看似简单，但制造困难，体积庞大、笨重，携带和使用不便，实用价值不高，发展受限。遗憾的是，由于社会的动荡，一辆名为“引导车”的宝物没有完全保存下来，它能闪灭祖先智慧的结晶。
指极性机器的探索路径
中国在春秋时期已经有了铸铁技术，人们在开矿和冶炼过程中，对铁矿石的性质逐渐认识，并在生产实践中发现磁石可以吸铁的特点，这在当时和以后的史书中都记载着。在『山海经』中，写着「西流注是泑泽，大部分是慈石」。古代称磁石为“慈石”，意为“慈石取铁，如慈母的邀请”。另外，《鬼谷子63；反应篇》中明确记载着“磁石可以吸走铁的针”。
我们的祖先发现不仅有磁铁的吸铁性，还有手指极性。将棒状磁铁用线系好后悬挂在正中间，静止后一端指向南方，另一端指向北方。因为整个地球都是大磁铁，所以磁极在地理上位于南北极附近。
2200多年前，我国制造了一种利用指极性指示方向的器具——司南。
战国时代的《韩非子63；有度》
他将磁石制造司南记载为“先王立司南以端朝夕”。纪元1世纪初，东汉初年王充的《论衡·是应》中写着“司南的汤匙是扔到地上，并根据这个指南来制作的”。相关文献也详细记载了司南：司南的外观像汤匙，有长柄和光滑的汤匙圆底，放置在地基中的平面特别光滑的“圆盘”上。地基呈正方形，由铜质或木质材料制成。围绕“圆盘”，在地基上刻上八卦、天干、地干，表示方向位置。这个“汤匙”是用磁铁磨成的，可以放在“圆盘”上自由旋转，静止的话勺子的柄指向的方向是南方。
司南必须有地基，也就是“罗盘”的前身，后世称指南针为“罗盘针”。但是，天然磁铁非常不坚固，遇到振动和高温容易失磁，与地基接触后旋转摩擦的阻力较大，难以达到预期的正确指导效果，不被广泛使用。
如果把祖先发现磁石看作探索的火将，那么司南的发明就是发现的果实。我们的祖先不断奋斗，以执着的信念产生着探索力。到了宋代，人们在人工磁化和磁针的使用方法上取得了重大进展，促进了指南针的发明和广泛的应用。
北宋时代的古书中记载了“指南鱼”的制作方法。这是一种利用强大地磁场的作用来磁化铁片的方法。用这个方法做成的指南鱼浮在水面上自由地旋转，静止的话鱼头指向南方。指南鱼搬运和使用都比司南方便，方向性好。
另一种人工磁化方法是“方家以磁石摩针棒，指南”。发现即使在磁铁上研磨铁也会带有磁性，并且磁化相对稳定。这为出现具有实用价值的磁石定向器创造了重要的技术条件。
宋代科学家沈括总结了人们长期探索的实践成果。
在他的著作《梦溪笔谈》中叙述了四种磁针装置和使用方法：第一种“水浮法”，即将有一些小段灯草横穿在磁钢针眼上，将磁针浮在水面，类同指南鱼；第二种“指甲旋转法”和第三种“碗唇旋定法”分别在指甲和碗的端部放上磁针，使磁针灵活地旋转，但是容易滑动。第四个“缕悬法”是将磁针的中部用小滴黄腊粘在蚕丝上，吊在无风的地方，针尖指向南方。
宋朝末年的陈元靓在『事林广记』中记载了当时流行的指南龟装置。
现在，我们日常使用的指南针、交通运输、国防军事等领域中运用的各种导引机器，尽管结构复杂、精密，其基本原理却离不开中国古代创始的水浮、悬架、支撑等几个方法。
指南针最早的应用程序于航海
宋朝指南针的制造水平已经成熟，科学家沈括是“梦溪笔谈”，指南针并不是完全指正南。计算结果，指南针所指的方向稍偏东，把这个偏向称为“磁偏角”。这是重要的科学发现，比哥伦布横渡大西洋时的发现磁偏角早400年以上。
指南针登场后立即被应用于航海。西历1119年，宋朝朱彧『萍洲可谈』中记载着，“船师知道地理，晚上看星星，白天看太阳，阴看太阳指南针”。这是世界航海史上使用的指南针最古老的记录。北宋宣和五年（公元1123年），徐競被宁波命令坐船去北朝鲜。
世上真正的发明几乎难以一次完成，指南针得到改善，改善的步伐也没有停止。我们的祖先不断实践，创造了指南针和司南结合的“罗盘针”即指南针。因为指南针上刻有正确的方位，所以可以很容易地识别航行方向。南宋吴牧著『梦梁录』中也有「只走针盘」。“罗盘”当时被用作航海时的主要仪器，无论昼夜多云还是晴天，出海时都会导航“罗盘”，实现全天候航行。
指南针的发明使中国的航海事业达到了世界上最高水平、广州、泉州、宁波等地的对外港口。公元1281年，元代郑震率商船从福建泉州出发，经过3个月的航行到达了斯里兰卡。之后，商船指南针在印度洋往返了好几次。
明代郑和率领2万多人的巨大船队，200多艘船在15世纪初降落到西洋（指南洋诸岛和印度洋一带），该舰队使用的航海器具包括罗盘、测深器和牵星板（观测北极星的地平线高度，计算船舶夜间的地理纬度的器具）。由此可见，当时我国已经拥有先进、完整的航海机器。
根据科学技术史，我国在宋朝、元朝，对外贸易和海上交通发达，通过广泛的贸易交流指南针自然地传到阿拉伯、波斯（伊朗）等地，之后从阿拉伯等传到欧洲，一直使用到现在。